Proces zagrijavanja čvrstih materijala u okruženju visokog vakuuma radi sublimacije ili isparavanja i njihovog taloženja na određenu podlogu radi dobijanja tankog filma poznat je kao vakuumsko isparavanje (naziva se prevlačenje isparavanjem).
Historija pripreme tankih filmova postupkom vakuumskog isparavanja može se pratiti do 1850-ih. Godine 1857. M. Farrar je započeo pokušaj vakuumskog premazivanja isparavanjem metalnih žica u dušiku kako bi se formirali tanki filmovi. Zbog tehnologije niskog vakuuma u to vrijeme, priprema tankih filmova na ovaj način bila je vrlo dugotrajna i nepraktična. Do 1930. godine uspostavljen je sistem pumpanja pomoću uljne difuzijske pumpe i mehaničke pumpe, a vakuumska tehnologija se brzo razvijala, ali je isparavanje i raspršivanje postalo praktična tehnologija.
Iako je vakuumsko isparavanje drevna tehnologija nanošenja tankih filmova, to je najčešća metoda koja se koristi u laboratorijama i industrijskim područjima. Njegove glavne prednosti su jednostavno rukovanje, laka kontrola parametara nanošenja i visoka čistoća rezultirajućih filmova. Proces vakuumskog premazivanja može se podijeliti u sljedeća tri koraka.
1) izvorni materijal se zagrijava i topi da bi ispario ili sublimirao; 2) para se uklanja iz izvornog materijala da bi isparila ili sublimirala.
2) Para se prenosi sa izvornog materijala na podlogu.
3) Para se kondenzuje na površini podloge i formira čvrsti film.
Vakuumsko isparavanje tankih filmova, uglavnom polikristalnih filmova ili amorfnih filmova, dominantno je rast filma u ostrvo, kroz dva procesa: nukleaciju i film. Ispareni atomi (ili molekuli) sudaraju se sa supstratom, dijelom se trajno vežu za supstrat, dijelom se adsorbiraju i isparavaju sa supstrata, a dijelom se direktno reflektiraju natrag sa površine supstrata. Atomi (ili molekuli) se zbog termičkog kretanja mogu pomicati duž površine, na primjer, dodirujući druge atome, akumulirajući se u klastere. Klasteri se najvjerovatnije javljaju tamo gdje je napon na površini supstrata visok ili u fazama solvatacije kristalnog supstrata, jer to minimizira slobodnu energiju adsorbiranih atoma. Ovo je proces nukleacije. Daljnje taloženje atoma (molekula) rezultira širenjem gore spomenutih ostrvskih klastera (jezgara) sve dok se ne prošire u kontinuirani film. Stoga su struktura i svojstva vakuumski isparenih polikristalnih filmova usko povezani sa brzinom isparavanja i temperaturom supstrata. Općenito govoreći, što je niža temperatura supstrata, to je veća brzina isparavanja, a zrna filma su finija i gušća.
–Ovaj članak je objavljen od straneproizvođač mašina za vakuumsko premazivanjeGuangdong Zhenhua
Vrijeme objave: 23. mart 2024.